[發明專利]懸浮液射流噴嘴

無效

• 申請號: 201210548389.4
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103862525A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 劉智
• 申請（專利權）人: 劉智
• 主分類號: B26F3/00
• 分類號: B26F3/00;B05B1/34
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本發明涉及射流切割設備，具體是一種懸浮液射流噴嘴。尤其適用于高壓磨料水射流的切割。

背景技術

前混合磨料射流方法是產生磨料射流的最有效方法，其切割性能已被證實是后混合磨料射流方法的5倍以上。懸浮液射流噴嘴是高壓磨料懸浮液射流的發生元件，它的功能是將高壓磨料懸浮液轉化為具有優良的切割性能的高速磨料懸浮液射流。但高壓磨料懸浮液通過噴嘴高速射出造成了噴嘴的快速磨損。懸浮液射流噴嘴的磨損一直是影響前混合磨料射流技術推廣應用的重要因素之一。關于懸浮液射流噴嘴的研究有三條途經，一個是用堅硬耐磨的材料制作噴嘴，以提高噴嘴的壽命；二是優化噴嘴的內壁形狀，以降低噴嘴的磨損；三是將大多數磨料導入噴嘴的中心，從而減小磨料對噴嘴內壁的磨損。

英國DIAJAT公司提出了一個懸浮液射流噴嘴，由錐面導套、噴嘴組成，其特征在于：在噴嘴之前連接一個錐面導套，錐面導套將大多數磨料懸浮液中磨料偏轉到噴嘴的中心，磨料以較低的速度進入噴嘴入口中心，從而減小磨料對噴嘴內壁的磨損。但提高壽命很少，遠不能滿足實際需要。

中國專利號CN89219729.3提出一種前混合式磨料水射流噴頭。由高壓進水管、內表面粗糙的管子、噴嘴組成，其特征在于：在高壓管和噴嘴之間連接一段內表面逐漸擴大和一段內表面粗糙的管子，使得水流中的磨料向軸心方向集中，從而減小磨料對噴嘴出口段的磨損。其結構簡單合理，耐磨性高，使用壽命長，成本低。但其壽命只提高50％，遠不能滿足實際需要。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提共一種懸浮液射流噴嘴，不但將高壓磨料懸浮液轉化為具有優良的切割性能的高速磨料懸浮液射流，而且具有大于100小時的使用壽命。

本發明是以如下技術方案實現的：一種懸浮液射流噴嘴，包括噴嘴套和固定在噴嘴套中的噴嘴芯；噴嘴芯是由聚晶金剛石制作的聚晶金剛石噴嘴芯；噴嘴芯內開有喇叭形射流孔，射流孔按工作性質自上而下分為圓錐形入口收縮段、圓錐形加速收縮段和圓柱形出口段三段。

還可以用天然金剛石噴嘴芯、寶石噴嘴芯、耐磨陶瓷噴嘴芯或硬質合金噴嘴芯代替聚晶金剛石噴嘴芯。這些耐磨材料硬度高而耐磨性好。

本實用性型的有益效果是：懸浮液射流噴嘴的耐磨性能好，切割性能好，壽命長，造價低。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

附圖是本發明的結構示意圖。

圖中：1、噴嘴芯，2、噴嘴套，3、粘結材料，4、圓錐形入口收縮段，5、圓錐形加速收縮段，6、圓柱形出口段，7、突肩。

具體實施方式

如附圖所示，懸浮液射流噴嘴是由噴嘴套2和用粘結材料3鑲套固結在其中的噴嘴芯1組成。懸浮液射流噴嘴的使用壽命主要取決于噴嘴芯1的制造材料和內孔形狀。噴嘴芯1采用聚晶金剛石制作的聚晶金剛石噴嘴芯。也可以用天然金剛石噴嘴芯、寶石噴嘴芯、耐磨陶瓷噴嘴芯或硬質合金噴嘴芯代替聚晶金剛石噴嘴芯。這些耐磨材料硬度高而耐磨性好，但脆性大。所以噴嘴芯1要避免受拉應力，要緊密鑲嵌固定在噴嘴套2中，得到噴嘴套2的緊固保護。噴嘴芯1外形一般為圓錐形或圓柱形，外形為圓錐形的噴嘴芯的錐度為22°的為最佳。

噴嘴芯1內的射流孔整體呈喇叭形，結構按工作性質可分為圓錐形入口收縮段4、圓錐形加速收縮段5和圓柱形出口段6三段。入口收縮段4的錐形入口收縮角為10°～90°；圓錐形加速收縮段5的加速收縮角為10°～60°，圓柱形出口段6的直徑為0.050毫米～10毫米，圓柱形出口段6的長度和直徑比為2～30。

優選為：圓錐形入口收縮段4的入口收縮角為40°；圓錐形加速收縮段5的加速收縮角為13°，圓柱形出口段6的直徑為0.050毫米～10毫米，圓柱形出口段6的長度和直徑比為15。

各段的作用分別是：圓錐形入口收縮段4作用是便于磨料懸浮液進入噴嘴孔。圓錐形加速收縮段5磨料懸浮液的加速過程主要在這里進行。加速收縮角小的噴嘴將減少磨料碰撞噴嘴內壁的次數，具有較長的壽命。圓柱形出口端6，其出口直徑決定磨料懸浮液射流的切割寬度，其出口長度決定磨料懸浮液射流的切割能力和噴嘴壽命。出口圓柱段長的噴嘴將具有較長的壽命。

噴嘴套2內有用于安裝噴嘴芯的孔，孔的上部是大錐孔，孔的下部與噴嘴芯外形相配合，噴嘴芯安裝在噴嘴套內孔的下部，并用粘結材料3固接在噴嘴套內，噴嘴芯10的尾端露出噴嘴套外，以便噴嘴芯1的出口接近工件。噴嘴套2中部含有一個突肩7以與噴嘴接頭相接。噴嘴套2上部還含有一個大錐孔以與噴嘴接頭相接并密封，其錐度以60°為宜。噴嘴套2最好是由不銹鋼等抗拉金屬材料制作。

噴嘴芯粘結材料3把噴嘴芯1鑲套固接在噴嘴套2內。粘結材料3的種類很多，在此實施例中，粘結材料為粉末燒結金屬。